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绪论1

第一篇 气动光学研究的数理基础11

第1章 数学基础11

1.1线性代数11

1.2卷积与相关17

1.3傅里叶变换20

1.4随机变量与随机过程25

1.5偏微分方程35

1.6矢量分析与场论39

第2章 计算流体力学概论45

2.1流体力学基本概念46

2.2流体运动学50

2.3流体动力学基本方程55

2.4湍流概述62

2.5力学相似原理68

2.6激波的形成与描述72

2.7计算流体力学基本概念74

2.8超声速流场数值计算格式79

2.9三维层流流场的数值计算85

第3章 光的波动理论90

3.1电磁场基本原理91

3.2光的波动传播93

3.3光波与气体介质的相互作用101

3.4光学传输特性的描述方法107

第4章 红外成像制导原理114

4.1红外成像制导技术的发展114

4.2红外目标辐射及其在大气中的传输116

4.3红外成像探测系统124

4.4红外成像制导系统评估方法138

第二篇 气动光学效应的描述145

第5章 高速流场N-S方程的数值计算145

5.1大气状态方程146

5.2雷诺平均方程和雷诺应力模型149

5.3雷诺平均方程的数值计算154

5.4大涡模拟方法158

5.5直接数值模拟法163

第6章 光波在高速流场中的传输169

6.1层流流场中光波的传输170

6.2湍流流场中光波的传输173

6.3高速流场光学传输特性180

6.4光学传输效应对成像探测的影响181

6.5高速流场光学传输效应数值模拟182

第7章 激波与光学头罩的气动热辐射效应187

7.1激波辐射机理188

7.2光学窗口的红外热辐射计算194

7.3气动热辐射效应对光学成像探测系统信噪比的影响196

7.4高温激波和窗口气动热辐射数值模拟197

第8章 高速飞行器光学头罩气动热效应200

8.1光学头罩绕流参数计算方法200

8.2光学头罩热流密度计算方法205

8.3光学头罩热流密度算例206

第9章 气动光学效应测试试验209

9.1测试试验的目的和意义209

9.2高速流场密度测试试验210

9.3 G-D系数测试试验218

9.4光学传输效应测试试验221

9.5气动热效应测试试验230

9.6激波和窗口气动热辐射效应测试试验235

第三篇 气动光学效应校正方法探讨241

第10章 气动光学效应校正方法概述241

10.1气动光学效应校正基本方法241

10.2气动光学效应校正验证试验技术243

第11章 图像复原校正248

11.1图像的退化模型248

11.2退化模型的数值模拟252

11.3经典复原滤波器254

11.4图像盲反卷积261

11.5序列图像分析262

11.6数字图像偏移的校正原理263

第12章 光电校正266

12.1气动热辐射效应的校正266

12.2自适应光学校正266

12.3图像帧频与帧积分时间自适应变化校正276

12.4光学与图像处理综合校正277

第13章 高速飞行器光学侧窗致冷头罩设计282

13.1光学头罩侧窗致冷原理282

13.2光学头罩侧窗设计292

13.3光学头罩侧窗致冷系统设计294

13.4光学头罩罩体设计298

第14章 湍流流场控制301

14.1壁面冷却301

14.2吸气302

14.3壁面形状的优化304